크리스퍼 가위는 어떤 원리인가요?

Question

유전자를 조작할 수 있다는 크리스퍼 cas-9 가위는 어떤 원리로 생겨나게 되었는지 궁금합니다.
또한 해당 기술을 만든 사람과 그에 대한 배경도 궁금합니다. 생각할수록 대단한 기술이라고 느껴집니다.

Answer 1

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

유전자 가위를 사용하여 두 군데의 DNA를 절단하면 DNA 단편이 만들어지고
이들이 다시 중복, 결실, 역위, 전좌 등의 구조적 변이가 발생합니다.
이를 통해 특정 유전체를 원하는 데 로 편집하여 재배열할 수 있습니다.

감사합니다.

Answer 2

안녕하세요. 이영훈 과학전문가입니다.

유전자 가위는 '가이드 RNA'와 DNA를 자르는 효소(카스9)로 이뤄져 있습니다.

가이드 RNA는 문자 그대로 DNA 중에 어떤 부분을 절단할 것인지 안내하는 가이드 역할을 합니다.

유전자 가위를 절단하고 싶은 DNA에 붙이면 DNA 이중나선이 풀리면서 가이드 RNA와 DNA가 결합합니다.

이 과정에서 특정 DNA가 잘리거나 붙으면서 DNA 교정이 가능해지는데, 이를 원하는 DNA에 사용하는 겁니다.

3세대 유전자 가위를 활용하면 연구자들이 동식물과 미생물 DNA를 정확하게 수정할 수 있습니다.

이 때문에 암 치료를 위한 새 대안을 제시하는 데 기여할 뿐 아니라 유전질환을 정복한다는 '꿈'을 달성할 가능성을 제시하고 있습니다.

생명과학의 혁명이라고 불리는 이유입니다.

마뉘엘 샤르팡티에 독일 막스플랑크연구소 박사(52·프랑스)와 제니퍼 다우드나 UC버클리 교수(56·미국)는 유전자 가위 연구 초창기부터 공동 연구를 지속해 크리스퍼 카스9라는 유전자 가위를 개발했습니다.

크리스퍼 카스9 유전자 가위는 원래 박테리아가 바이러스에 대항하는 면역 체계입니다.

박테리아는 자신에게 침입한 바이러스의 유전자 일부를 표식으로 보관하다가 나중에 같은 유전자를 가진 바이러스가 침입하면 바로 효소 단백질로 잘라냅니다.

두 과학자는 이런 원리를 이용해 손상된 유전자를 교정하는 데 쓸 수 있다고 판단했고, 크리스퍼 가위를 만들어 냈습니다.